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永磁同步电机自适应模糊控制的设计与分析

周丽娜  
【摘要】: 永磁同步电机(PMSM)因其体积小、磁密度高、可靠性好以及对环境适应性强等诸多优点,被广泛应用于工农业生产和航空航天等领域。而伴随着这些领域的不断发展,更高的调速精度、更大的调速范围以及更快的响应速度成为永磁同步电机调速系统的迫切要求。本文在总结PMSM速度控制系统发展概况的基础上,介绍了PMSM的dq0轴系数学模型的建立过程,并在此模型基础上进行PMSM自适应模糊控制的研究。 PMSM是一种多变量、强非线性、高耦合性的时变被控对象。本文首先介绍PMSM在dq0轴系下的数学模型,分析矢量控制策略,并选择了id=0控制策略以.实现系统的解耦。然后采用传统PI控制的方法对它的转速系统进行控制,其设计参数少,便于工程实现;考虑到PMSM在实际运行中的负载转矩和电阻等参数不确定性,本文设计了自适应模糊PI控制器,对系统的不确定性起到了很好的抑制效果。随着自适应控制领域的推广和发展,基于神经网络的自适应模糊系统成为最近十多年才兴起的一个热门研究课题,且已经证明模糊神经网络在确定条件下能够任意逼近大范围的非线性函数。本文应用模糊神经网络的理论知识设计了自构模糊神经网络控制器,该控制器兼有模糊控制器和神经网络的优点加上使用了切换策略计算输出层误差项,运用在PMSM的调速系统中,得到了很好的控制效果。 在论文的最后,对全文的工作做了总结,并对PMSM速度控制系统的研究工作进行了展望。


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